Glimmentladungsröhre mit Hilfsanode Die Erfindung betrifft eine Glimmentladungs- röhre, die ausser einer Hauptkathode und eine Haupt anode wenigstens eine Hilfsanode enthält, damit in ihr eine gegenüber der Hauptentladungsstrecke abge schirmte Hilfsentladung zur Vermeidung von Zünd- verzögerungen unterhalten werden kann, wobei auf der Röhrenwandung eine zerstäubte Metallschicht vorhanden ist.
In Röhren der obenerwähnten Art mit einer auf der Röhrenwandung vorhandenen, von den Elektro den herrührenden zerstäubten Metallschicht können Wandladungen zur spontanen Einleitung der Haupt entladung Anlass geben, besonders wenn durch äussere Ursachen das Potential der Wandladung noch erhöht wird. Infolge der auf der Wand vorhandenen leiten den Metallschicht kann leichter eine Entladung ein geleitet werden als bei Anwesenheit einer solchen zerstäubten Metallschicht, da infolge der leitenden Schicht die Ladung der ganzen Wandoberfläche ab geführt werden kann.
Infolge des Vorhandenseins einer Hilfsentladung können durch Diffusion von Ladungsträgern zur Wand leicht Wandladungen auftreten, so dass die Wand ein Potential annehmen kann, welches nur wenig, nämlich nicht mehr als einige Zehner Volt, unterhalb des Potentials der Anode der Hilfsent ladung liegt.
Die Erfindung bezweckt, Massnahmen zu schaf fen, durch die Störungen infolge des Vorhandenseins von Wandladungen verhütet werden.
Die erfindungsgemässe Glimmentladungsröhre ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsanode eine solche Gestalt hat, dass sie einerseits mit der Kathode zum Herbeiführen einer Hilfsentladung zusammen wirkt, wobei die Hilfsanode anderseits eine bis auf einen kurzen Abstand von der Röhrenwandung rei chende Spitze aufweist, damit bei zunehmendem Po- tential des Wandbelages und niedrigem Potential der Hilfsanode die Ladung der Wandbedeckung zur Spitze der Hilfsanode abfliesst, ohne dass sich daraus eine Zündspannungserniedrigung in der Hauptent- ladungsstrecke ergibt.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausfüh rungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schaubildliche Ansicht einer teil weise aufgebrochenen Glimmentladungsröhre nach der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Schaltung mit mehreren solchen Röhren.
In Fig. 1 bezeichnet 1 die teilweise aufgebrochene gläserne Röhrenwandung mit einem Boden 2. Ein Keramikröhrchen 3 umgibt den Durchführungsstift 4, an dem die Kathode 5 mit Hilfe einer umgebogenen Zunge festgelötet ist. Die Kathode hat einen abge rundeten Rand 6 zur Vermeidung von Zündungen von der Wandbedeckung 12 her zu der Kathode. Die Anode 8 der Röhre ist etwas exzentrisch ange ordnet. Unterhalb der Anode befindet sich ein Metall streifen 9 auf einem Durchführungsstift. Im Betrieb der Röhre wird der Streifen 9 an die Kathoden zuleitung über einen so grossen Vorschaltwiderstand angeschlossen, dass zwischen 8 und 9 ein Strom von etwa 5 ,uA fliesst.
Die von dieser schwachen Ent ladung zur Hauptentladungsstrecke diffundierenden Ladungsträger verhüten darin das Auftreten der Zündverzögerungen, jedoch ohne dass sie Zündspan- nungsverringerungen herbeiführen. Die Kathode 5 weist beiderseits einen spitzen Vorsprung 7 auf, dem gegenüber sich jeweils eine plattenförmige Hilfsanode 10 befindet. Die Hilfsanoden 10 sind gleichfalls auf von Keramikröhrchen umgebenen Durchführungsstif ten montiert. Jede Hilfsanode hat eine scharfe Spitze 13 als Vorsprung, der bis zu einem Abstand von etwa 0,4 mm von der auf der Wandung 1 vor handenen Metallschicht 12 reicht.
Die Metallschicht 12 entsteht beim Formieren der Elektroden mit Hilfe von intensiven Entladungen zum Reinigen ins besondere der Kathodenfläche, so dass eine beträcht liche Zerstäubung auftritt.
Treten nun infolge der Diffusion von Ladungs trägern aus der Hilfsentladung Wandladungen auf, so kann die Wandbedeckung 12 ein Potential an nehmen, welches bei einer Anodenspannung von 250 Volt leicht 200 Volt betragen kann. Im Ruhe zustand der Schaltung haben die Hilfsanoden 10 Kathodenpotential oder ein niedrigeres Potential. Dies kann beim geringen Abstand zwischen den Spitzen 13 und der Wandbedeckung 12 zu einer schwachen Entladung zwischen einer der Spitzen 13 und der Wandbedeckung 12 führen.
Da diese Ent ladungsstellen verhältnismässig weit von der Haupt entladungsstrecke zwischen den Elektroden 5 und 8 entfernt sind, bewirken diese schwachen Entladungen in der Hauptentladungsstrecke keine Zündspannungs- erniedrigung und durchaus keine Zündung. Die Ent ladungen zwischen 13 und 12 können mehr oder weniger kontinuierlich auftreten, oder zum Beispiel nur dann, wenn durch äussere elektrostatische Ein flüsse das Potential von 12 ansteigt. Der äussere Durchmesser des Gehäuses beträgt 9,5 mm.
Infolge dieser geringen Ausmasse ist das Anbringen eines Kontaktes mit der Wandbedeckung, der ohne beson dere Massnahmen immerhin zweifelhaft wäre, kaum nötig. Ein starker Kontaktdruck würde im übrigen eine Einschmelzung des Bodens in den Kolben in maschineller Weise erschweren. Infolge des kleinen Röhrendurchmessers ist die Anwendung grösserer An zahlen Röhren in gedruckten Schaltungen möglich.
Mit der erfindungsgemässen Glimmentladungs- röhre wird erreicht, dass Wandladungen keine Ent ladung mehr herbeiführen können, zum Beispiel zur Kathode oder zu einem solchen Teil der Hilfsanode, dass die Hauptentladung dadurch eingeleitet wird, denn im Ruhezustand haben die Hilfsanoden in Schaltungen mit Glimmentladungsröhren meist Ka thodenpotential oder ein noch einige Zehner Volt niedriger liegendes Potential.
Die dargelegte Ausbildung ist besonders dann von Wichtigkeit, wenn die Röhre zwei Hilfsanoden enthält, die ebenso wie die Kathode aus Molybdän bestehen. Im Falle von zwei Hilfsanoden ist es nahezu unumgänglich, sie aus gleichem Material wie die Kathode herzustellen, für welche wegen der günstigen entladungstechnischen Eigenschaften Molybdän ge wählt wird. Wenn nämlich die Hauptentladung von einer der Hilfsanoden gezündet worden ist, zieht die andere Hilfsanode, welche infolge der Schaltung Ka thodenpotential oder ein niedrigeres Potential auf weist, auch einen Teil des Stromes auf sich, so dass diese Hilfsanode etwas zerstäubt wird.
Besteht die Hilfsanode aus einem anderen Stoff als der der Kathode, so wird in der Umgebung dieser Hilfsanode die Kathode etwas mit Hilfsanodenmaterial bedeckt, welches von der auf einem anderen Kathodenteil brennenden Hauptentladung nicht sofort zerstäubt wird. Die Bedeckung der Kathode mit Hilfsanoden- material bewirkt eine Änderung der Kathodeneigen schaften und insbesondere der Zündspannung. Es ist daher notwendig, die Hilfsanode aus dem gleichen Material wie das der Kathode herzustellen.
Da Molybdän ein niedriges Austrittspotentional und daher als Kathode in einer Entladungsstrecke eine niedrige Zündspannung aufweist, treten zu einer beliebig ge stalteten Hilfsanode aus Molybdän leicht Durch schläge von der aufgeladenen Wandbedeckung der Röhre auf, welche die Hauptentladung zum Zünden bringen. Es ist daher einleuchtend, dass die An wendung der besonderen Gestalt der Hilfsanode von besonderer Wichtigkeit ist, wenn die Röhre eine Molybdänkathode und zwei gleichfalls aus Molyb- dän bestehende Hilfsanoden besitzt.
Fig. 2 zeigt einen Teil einer Zählschaltung mit erfindungsgemässen Glimmentladungsröhren. 21 be zeichnet die erste dargestellte Glimmentladungsröhre mit einer Kathode 22, einer Anode 23, Hilfsanoden 24 und 25, einer Hilfsentladungskathode 26 und der gestrichelt dargestellten Wandbedeckung 27. Für die zweite Röhre gelten die Ziffern 21 bis 37. Vor der Röhre 21 liegt die Röhre 11, und auf die Röhre 31 folgen die Röhren 41, 51 usw.; letztere Röhren sind aber nicht mehr dargestellt.
Die Röhren sind je mit einem Kathodenwiderstand 102 versehen, der von einem Kondensator 103 überbrückt ist. Die Hilfskathoden 26, 36 usw. sind je über einen grossen Widerstand 105 mit der Kathodenzuleitung verbun den. Ein gemeinsamer Kathodenwiderstand ist mit <B>101</B> bezeichnet. Die Hilfsanoden 24, 34 usw. sind je über einen Widerstand 104 mit der Kathode der vorhergehenden Röhre verbunden. Gleichzeitig sind sie über einen Kondensator 107 an die Eingangs leitung 106 angeschlossen. Die Hilfsanoden 25, 35 usw. sind je über einen Widerstand<B>108</B> mit der Kathode der nächsten Röhre und gleichzeitig über einen Kondensator 109 mit der Eingangsleitung 110 verbunden.
Wird angenommen, eine Entladung erfolge in der Röhre 21, so wird bei einem positiven Impuls hinreichender Grösse an der Leitung 106 die Röhre 31 gezündet, da die Hilfsanode 34 dem Kathoden widerstand 103 der Röhre 21 bereits eine positive Vorspannung entnimmt. Bei einem nächsten Impuls an der Leitung 106 wird die Röhre 41 zum Zünden gebracht.
Wird dagegen angenommen, dass die Entladung in der Röhre 31 erfolgt, so wird bei einem positiven Impuls hinreichender Grösse an der Leitung<B>110</B> die Röhre 21 gezündet und bei einem nächsten Impuls die Röhre 11. Die Schaltung eignet sich daher zum Bewegen der Entladung in beiden Richtungen oder, da sie als Zählschaltung benutzt wird, zum Addieren und Subtrahieren. Infolge des Vorhandenseins der Wandbedeckung 27, 37 usw. könnten Störungen auf- treten, die aber von den Hilfsanoden besonderer Ge stalt und Anordnung, wie in Fig. 1 dargestellt, ver hütet werden.